09届全国名校高考物理专题训练 十 电磁感应

1、2009 届全国名校高考物理专题训练 十 电磁感应 一、选择题一、选择题 1 （青岛市（青岛市 08 年年 3 月一摸）月一摸）在竖直方向的匀强 磁场中，水平放置一圆形导体环规定导体环中 电流的正方向如图 1 所示，磁场向上为正当磁 感应强度 B 随时间 t 按图 2 变化时，下列能正 确表示导体环中感应电流变化情况的是（ ） 答案：C 2 （德州市（德州市 2008 届质检）届质检）穿过闭合回路的磁通量 随时间 t 变化的图像分别如下图 所示。下列关于回路中产生的感应电动势的论述中正确的是（ ） A图中回路产生的感应电动势恒定不变 B图中回路产生的感应电动势一直在变大 C图中回路 0t1时间

2、内产生的感应电动势小于在 t1t2时间内产生的感应电动势 D图中回路产生的感应电动势先变小再变大 答案：D 3 （德州市（德州市 2008 届质检）届质检）如图所示，电阻 R1=3，R2=6，线圈的直流电阻不计，电源 电动势 E=5V，内阻 r=1。开始时，电键 S 闭合，则（ ） A、断开 S 前，电容器所带电荷量为零 B、断开 S 前，电容器两端的电压为 10/3V C、断开 S 的瞬间，电容器 a 板带上正电 D、断开 S 的瞬间，电容器 b 板带上正电 答案：AC 4 （泰安市（泰安市 2008 届高三期末考试）届高三期末考试）足够长的光滑金属 导轨MN、PQ水平平行固定，置于竖直向上

3、的匀强磁场 中，在导轨上放两条金属杆ab、cd，两杆平行且与导轨 垂直接触良好。设导轨电阻不计，两杆的电阻为定值。从 t t t t1t2 t ooo o ab C L R1 R2 S . . . . . . I I /A i 0 0 0 t/s 12345 A . . . . . . I I /A i 0 0 0 t/s 12345 C . . . . . . I I /A i 0 0 0 t/s 12345 D . . . . . . I I /A i 0 0 0 t/s 12345 B 某时刻起给ab施加一与导轨平行方向向右的恒定拉力F作用，则以下说法正确的是 （ ） Acd向左做加速运

4、动 Bab受到的安培力始终向左 Cab一直做匀加速直线运动 Dab、cd均向右运动，运动后的速度始终不会相等，但最终速度差为一定值 答案：BD 5(广东省汕头市广东省汕头市 2008 年普通高校招生模拟考试年普通高校招生模拟考试)如图所示，电路中 A、B 是完全相同的 灯泡，L 是一带铁芯的线圈开关 S 原来闭合，则开关 S 断开的瞬间（ ） AL 中的电流方向改变，灯泡 B 立即熄灭 BL 中的电流方向不变，灯泡 B 要过一会才熄灭 CL 中的电流方向改变，灯泡 A 比 B 慢熄灭 DL 中的电流方向不变，灯泡 A 比 B 慢熄灭 答案：D 6 （泰州市（泰州市 2008 届第二学期期初联考

5、）届第二学期期初联考）如图所示，电路中A、B是规格相同的灯泡，L 是电阻可忽略不计的电感线圈，那么（ ） A合上 S，A、B 一起亮，然后 A 变暗后熄灭 B合上 S，B 先亮，A 逐渐变亮，最后 A、B 一样亮 C断开 S，A 立即熄灭，B 由亮变暗后熄灭 D断开 S，B 立即熄灭，A 闪亮一下后熄灭 答案：AD 7.（2008 年山东省高考冲刺预测卷）年山东省高考冲刺预测卷）某同学在实验室里熟悉各种仪器的使用他将一条 形磁铁放在水平转盘上，如图甲所示，磁铁可随转盘转动，另将一磁感应强度传感器固定 在转盘旁边当转盘（及磁铁）转动时，引起磁感应强度测量值周期性地变化，该变化的 周期与转盘转动周

6、期一致经过操作，该同学在计算机上得到了如图乙所示的图像 该同学猜测磁感应强度传感器内有一线圈，当测得磁感应强度最大时就是穿过线圈的磁 通量最大时接照这种猜测（） A在t0.1 s 时刻，线圈内产生的感应电流的方向发生了变化， B在t0.15 s 时刻，线圈内产生的感应电流的方向发生了变化， C在t0.1 s 时刻，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值， D在t0.15 s 时刻，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值 答案：AC 8 （泰州市（泰州市 20082008 届第一次联考）届第一次联考）如图所示，MN 利 PQ 为处于同一水平面内的两根平行的 光滑金属导轨，垂直导轨放置的金属棒 a

7、b 与导轨接触良好，在水平金属导轨之间加竖直向 卜的匀强磁场，导轨的 N、Q 端按理想变压器的初级线圈，理想变压器的输出端有三组次 条形磁铁 磁感应强度传感器 甲 B (mT) 3.0 0 0.1 0.3 0.5 0.7 0.9 1.1 1.3 t(s) -3.0 乙 S A 级线圈，分别接有电阻元件 R、电感元件 L 和电容元件 C。若用 IR、IL、IC分别表示通过 R、L 和 C 的电流，不考虑电容器的瞬间充放电，则下列判断中正确的是 （ ） A若 ab 棒匀速运动，则 LC 0I0I =0 R I 、 B若 ab 棒匀加速运动，则 LC 0I0I =0 R I 、 C若 ab 棒做加速

8、度变小的加速运动，则 LC 0I =0I =0 R I 、 D若 ab 棒在某一中心位置附近做简谐运动，则 LC 0I0I0 R I 、 答案：BD 9 （泰安市泰安市 20082008 年年 5 5 月模拟月模拟）在研究自感现象的实验中，用两个完全相同的灯泡a、b 分别与自感系数很大的自感线圈L和定值电阻R组成如图所示的电路（自感线圈的直流电 阻与定值电阻R的阻值相等） ，闭合开关S达到稳定后两灯均可以正常发光. 关于这个实验 下面的说法中正确的是 （ ） A闭合开关的瞬间，通过a灯和b灯的电流相等 B闭合开关后，a灯先亮，b灯后亮 C闭合开关，待电路稳定后断开开关，a、b两灯过一会同时熄灭

9、 D闭合开关，待电路稳定后断开开关，b灯先熄灭，a灯后熄灭 答案：C 10.（诸城等四县市（诸城等四县市 20082008 年高考适应性训练）年高考适应性训练）如图所示，闭合线圈 固定在小车上，总质量为 1kg它们在光滑水平面上，以 10ms 的速 度进入与线圈平面垂直、磁感应强度为 B 的水平有界匀强磁场，磁场方向垂直纸面向 里已知小车运动的速度 随车的位移 s 变化的 s 图象如图所 示则：（ ） A线圈的长度 L=10cm B磁场的宽度 d=15cm C线圈进入磁场过程中做匀加速运动，加速度为 0.8ms2 D线圈通过磁场过程中产生的热量为 24J 答案：A 11 （诸城等四县市（诸城等

10、四县市 20082008 年高考适应性训练）年高考适应性训练）如图所示，左侧的圆形导电环半径为 r=1.0cm，导电环与一个理想变压器的原线圈相连，变压器的副线圈两端与一个电容为 C=100 pF 的电容器相连，导电环的电阻不计，环中有垂 直于圆环平面的变化磁场，磁感应强度 B 的变化率为 100 2 sin B t t V V ，若电容器 C 所带电荷量的最大值为 9 1.41 10 C ，则所用理想变压器的原副线圈的匝数之比为 (取 2 10) （ ） A1100 B1001 C1100 2 D100 21 答案：A 12.（枣庄市（枣庄市 20082008 年模拟考试）年模拟考试）如图所

11、示，矩形闭合线圈放置在水平薄板上，有一块蹄 形磁铁如图所示置于平板的正下方（磁极间距略大于矩形线圈的宽度。 ）当磁铁匀速向右通 过线圈时，线圈仍静止不动，那么线圈受到薄板的磨擦力方向和线圈中产生感应电流的方 向（从上向下看）是 （ ） A磨擦力方向一直向左 B磨擦力方向先向左、后向或右 C感应电流的方向顺时针逆时针逆时针顺时针 D感应电流的方向顺时针逆时针 答案：AC 13 （潍坊、枣庄等市（潍坊、枣庄等市 20082008 年质检）年质检）如图所示，在光滑水 平面上方，有两个磁感应强度大小均为 B、方向相反的水平匀强磁场，如图所示， PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个边长为a，质量为

12、m，电阻为R的正方形 金属线框垂直磁场方向，以速度v从图示位置向右运动，当线框中心线 AB 运动到与PQ重 合时，线框的速度为 2 v ，则 （ ） A此时线框中的电功率为 222 4/B a vR B此时线框的加速度为 22 4/B a vmR C此过程通过线框截面的电量为 2 /BaR D此过程回路产生的电能为 2 0.75mv 答案：C 14（山东嘉祥一中（山东嘉祥一中 2008 年年 5 月高考仿真模拟）月高考仿真模拟）如图 a 所示，固定在水平桌面上的光滑 金属框架 cdeg 处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆 ab 与金属框架接触良好。在两根 导轨的端点 d、e 之间连接一电阻，

13、其他部分电阻忽略不计。现用一水平向右的外力 F 作用 在金属杆 ab 上，使金属杆由静 止开始向右在框架上滑动，运 动中杆 ab 始终垂直于框架。图 b 为一段时间内金属杆受到的 安培力 f 随时间 t 的变化关系， 则图 c 中可以表示外力 F 随时 间 t 变化关系的图象是 （ ） 答案：B 15.（威海市（威海市 20082008 年质检）年质检） 如图所示，矩形线圈处于匀强磁场中，当磁场分别按图 图 a图 b 图 c （1）图（2）两种方式变化时，t0时间内线圈产生的电能及通过线圈某一截面的电量分别 用 W1、W2、q1、q2表示，则下列关系式正确的是（ ） AW1= W2 q1= q

14、 2BW1W2 q1= q 2 CW1 q 2 答案：A 16.（日照市（日照市 20082008 年质检）年质检）如图所示，导体棒和固定导轨良好接触，与电 阻 R 组成闭合回路处于竖直平面内，匀强磁场沿水平方向，并与导轨平面垂 直。将长度相同、质量不同的导体棒 ab 置于固定导轨上无初速释放，导体棒 进入磁场区域下落一段距离后将以某，一速度匀速运动，这个速度称为下落 的终极速度。如果磁场区域足够大，忽略导体棒、导轨电阻及摩擦阻力，那 么下列关于导体棒的终极速度 和它的重力大小 G 之间的关系图线中正确的 是（ ） 答案：B 17 （青岛市（青岛市 20082008 年质检）年质检） 光滑水平

15、面上放一边长为 l 的正方形金属框，有界匀强磁场 的方向竖直向上，磁场区域的宽度为 L，且 Ll。金属框在水平恒力 F 作用下沿水平做直线 运动，穿过磁场区域。已知 ab 边进入磁场时，金属框的加速度恰好为零，当 cd 边离开磁 场时即撤去恒力 F。则从线框的 ab 边进入磁场到 cd 边离开磁场的过程中，线框的速度随 时间变化的图象是（ ） 答案：AC 18.（山东省嘉祥一中（山东省嘉祥一中 2008 届阶段检测试题）届阶段检测试题）如图所示，欲使原来静止的 ab 杆向右移 动，cd 杆应 （ ） A向右匀速运动 B向右加速运动 C向左加速运动 D向左减速运动 答案：BD 19 （青岛市青岛

16、市 20082008 届第一次质检届第一次质检）2006 年 7 月 1 日，世界上海拔最高、线路最长的青藏 铁路全线通车，青藏铁路安装的一种电磁装置可以向控制中心传输信号，以确定火车的位 置和运动状态，其原理是将能产生匀强磁场的磁铁安装在火车首节车厢下面，如图甲所示 （俯视图） ，当它经过安放在两铁轨间的线圈时，线圈便产生一个电信号传输给控制中 心线圈边长分别为 l1和 l2，匝数为 n，线圈和传输线的电阻忽略不计若火车通过线圈时， 控制中心接收到线圈两端的电压信号 u 与时间 t 的关系如图乙所示（ab、cd 均为直线） ， t1、t2、t3、t4是运动过程的四个时刻，则火车（ ） 乙 铁

17、轨 线圈 控制中心 火车 Bl1 l2 甲 t u u2 u1 t1t2 a b c d O -u4 -u3 t4t3 A在 t1t2时间内做匀加速直线运动 B在 t3t4时间内做匀减速直线运动 C在 t1t2时间内加速度大小为 21 121 () uu nBl tt D在 t3 t4时间内平均速度的大小为 34 1 2 uu nBl 答案：ACD 20 （威海市高考全真模拟）（威海市高考全真模拟） 如图所示，电阻和面积一顶的圆形线圈垂直放入匀强磁场 中，磁场的方向垂直纸面向里，磁感应强度随时间的变化规律为 tBBsin 0 。下列水法正确的是（ ） A线圈中产生的是交流电 B当2/t时，线圈

18、中的感应电流最大 C若增大，则产生的感应电流的频率随之增大 D若增大，则产生的感应电流的功率随之增大 答案：ACD 21.（山东省滨州市（山东省滨州市 2008 年第年第 1 次质检）次质检） 如图所示，在 PQ、QR 区 域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场，磁场方向均 垂直于纸面，一正方形导线框 abcd 位于纸面内，ab 边与磁场的边界 P 重合。导线框与磁 场区域的尺寸如图所示。从 t=0 时刻开始，线框匀速横穿两个磁场区域，以 abcd 为 线框中的电流 i 的正方向，向左为导线框所受安培力的正方向，以下 i t 和 Ft 关系示意 图中正确的是 （ ） 答案：AC 22

19、 （山东省滨州市（山东省滨州市 2008 年第二次质检）年第二次质检） 等离子气流由左方连续以速度 0 v 射入 P1和 P2两 板间的匀强磁场中，ab 直导线与 P1P2相连接，线圈 A 内有随图乙所示变化的磁场，且磁场 B 的正方向规定向左，如图甲所示，则下 列叙述正确的是（ ） A01s 内，ab、cd 导线互相排斥 B12s 内，ab、cd 导线互相吸引 C23s 内，ab、cd 导线互相吸引 D34s 内，ab、cd 导线互相排斥 答案：BD 23.（山东省济南市（山东省济南市 20082008 年四月调研）年四月调研）铜质金属环从条形磁铁的正上方由静止开始下落， 在下落过程中，下列

20、判断中正确的是（ ） A 金属环在下落过程中的机械能守恒 B 金属环在下落过程动能的增加量小于其重力势能的减少量 C 金属环的机械能先减小后增大 D 磁铁对桌面的压力始终大于其自身的重力 答案：B 24 （山东省日照市（山东省日照市 2008 年年 3 月质检）月质检） “卫星悬绳发电”是人类为寻找卫星的新型电力能 源供应系统而进行的实验。假设在实验中，用飞机拖着一根很长的金属线（其下端悬挂一 个金属球，以保证金属线总是呈竖直状态）在高空环绕地球飞行，且每次飞经我国上空时 都是由西北方向飞向东南方向，则下列说法正确的是（ ） A这是利用运动导线切割地磁场的磁感线产生感应电动势的原理，金属相当于

21、发电机的 绕组 B该发电机产生直流电，且金属线上端为正极 C该发电机产生直流电，且金属线的上端为负极 D该发电机产生交流电，当飞机在北半球由西向东飞行时，金属线的上端为其正极； 当飞机在南半球由西向东飞行时，金属线的上端为其负极 答案：AB 25.（山东省烟台市（山东省烟台市 2008 年诊断性测试）年诊断性测试）唱卡拉 OK 用的话筒，内有传感器，其中有一 种是动圈式的，它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈，线圈处于水磁 体的磁场中，当怕波使膜片前后振动时，就将声音信号转变为电信号. 下列说法中正确的 是（ ） A该传感器是根据电流的磁效应原理工作的 B该传感器是根据电磁感应原

22、理工作的 AB V c d b a B C膜片振动时，穿过线圈的磁通量发生变化 D膜片振动时，线圈中产生感应电流 答案：BCD 26(2008-2009 年度棉湖中学高三平时考试年度棉湖中学高三平时考试)如图所示,“ U” 形金属框架固定在水平面 上,金属杆 ab 与框架间无摩擦,整个装置处于竖直方向的磁场中,若因磁场的变化,使杆 ab 向 右运动,则磁感应强度：（ ） A方向向下并减小 B方向向下并增大 C方向向上并增大 D方向向上并减小 答案：AD 27(湖南省道县试验学校湖南省道县试验学校 2009 届高三物理阶段性测试届高三物理阶段性测试)如图所示，两光滑的金属导轨之 间存在一匀强磁场

23、，方向垂直指向纸里。导轨的一端经导线与一灯泡 A 相接，另一端用导 线闭合，一金属框置于导轨之上，框与灯泡 B 串联。当金属框按 图示方向运动时（ ） AA、B 两盏灯都不亮 B.A、B 两盏灯都发亮 C灯泡 A 发亮，B 不亮 D.灯泡 A 不亮，B 发亮 答案：B 28.(湖南省道县试验学校湖南省道县试验学校 2009 届高三物理阶段性测试届高三物理阶段性测试)一圆柱形磁铁竖直放置，如图所示， 在它的右侧上方有一带电小球，现使小球获得一水平速度，小球能在水平面内做匀速圆周 运动，则下列说法正确的是（ ） A俯视观察，小球的运动方向是顺时针，则小球带正电 B俯视观察，小球的运动方向是顺时针，

24、则小球带负电 C俯视观察，小球的运动方向是逆时针，则小球带负电 D俯视观察，小球的运动方向是逆时针，则小球带正电 答案：AC 29 （ 江苏省南通市江苏省南通市 20082008 届高三第三次调研测试届高三第三次调研测试） 如图所示， 一个金属薄圆盘水平放置在竖直向上的匀强磁场 中，下列做法中能使圆盘中产生感应电流的是（ ） A圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动 B圆盘以某一水平直径为轴匀速转动 C圆盘在磁场中向右匀速平移 D匀强磁场均匀增加 答案：BD 30.(湖南省道县试验学校湖南省道县试验学校 2009 届高三物理阶段性测试届高三物理阶段性测试)条形磁铁放在光滑的水平面上， 以条形磁铁的中央位

25、置的正上方某点为圆心，水平固定一铜质圆环，不计空气阻力，以下 判断中正确的是 （ ） A释放圆环，下落过程中环的机械能守恒 B NS B释放圆环，环下落时磁铁对桌面的压力比磁铁的重力大 C给磁铁水平向右的初速度，磁铁向右运动的过程中做减速运动 D给磁铁水平向右的初速度，圆环将受到向左的磁场力 答案：AC 31.( (湖南省道县试验学校湖南省道县试验学校 20092009 届高三物理阶段性测试届高三物理阶段性测试) )如图 7 所示，一块金属导体 abcd 和电源连接，处于垂直于金属平面的 匀强磁场中，当接通电源、有电流流过金属导体时，下面说法中 正确的是：（ ） A导体受自左向右的安培力作用

26、B导体内部定向移动的自由电子受自左向右的洛仑兹力作用 C在导体的 a、d 两侧存在电势差，且 a 点电势低于 d 点电势 D在导体的 a、d 两侧存在电势差，且 a 点电势高于 d 点电势 答案：ABD 32 （20082008年苏、锡、常、镇四市高三教学情况调查二年苏、锡、常、镇四市高三教学情况调查二）如图所示，在水平绝缘平面上固 定足够长的平行光滑金属导轨（电阻不计） ，导轨左端连接一个阻值为R的电阻，质量为m的 金属棒(电阻不计)放在导轨上，金属棒与导轨垂直且与导轨接触良好整个装置放在匀强 磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，在用水平恒力F把金属棒从静止开始向右拉动的过程中， 下列说法正确的

27、是（ ） A恒力F与安培力做的功之和等于电路中产生的电能与金属棒获 得的动能和 B恒力F做的功一定等于克服安培力做的功与电路中产生的电能 之和 C恒力F做的功一定等于克服安培力做的功与金属棒获得的动能 之和 D恒力F做的功一定等于电路中产生的电能与金属棒获得的动能之和 答案：CD 33(湖南省道县试验学校湖南省道县试验学校 2009 届高三物理阶段性测试届高三物理阶段性测试)如图所示，在水平面内固定一 个“U”形金属框架，框架上置一金属杆 ab，不计它们间的摩擦，在竖直方向有匀强磁场， 则 （ ） A若磁场方向竖直向上并增大时，杆 ab 将向右移动 B若磁场方向竖直向上并减小时，杆 ab 将向

28、右移动 C若磁场方向竖直向下并增大时，杆 ab 将向右移动 D若磁场方向竖直向下并减小时，杆 ab 将向右移动 答案：BD 34.(湖南省道县试验学校湖南省道县试验学校 2009 届高三物理阶段性测试届高三物理阶段性测试)如图甲中，虚线右侧存在垂直纸 面指向纸内的匀强磁场，半圆形闭合线框与纸面共面，绕过圆心 O 且垂于纸面的轴匀速 转动。线框中的感应电流以逆时针方向为正方向，那么图乙中哪个图能正确描述线框从 图示位置开始转动一周的过程中，线框中感应电流随时间变化的情况（ ） A B C D 乙图甲图 a b 答案：A 35.(湖南省道县试验学校湖南省道县试验学校 2009 届高三物理阶段性测试

29、届高三物理阶段性测试)如图所示的闭合铁芯上绕有一组线 圈，与滑动变阻器、电池构成闭合电路，a、b、c 为三个闭合金属环，假定线圈产生的磁 场全部集中在铁芯内，则在滑动变阻器的滑片左、右滑动时，能产生感应电流的金属圆环 是： （ ） Aa、b、c 三个环 Bb、c 两个环 Ca、c 两个环 Da、b 两个环 答案：D 36(2008 学年越秀区高三摸底调研测试学年越秀区高三摸底调研测试)如图所示，匀强磁场中有一个开口向上的绝缘 半球，内壁粗糙程度处处相同，将带有正电荷的小球从半球左 边最高处静止释放，物块沿半球内壁只能滑到右侧的 C 点处； 如果撤去磁场，仍将小球从左边最高点释放，则滑到右侧最高

30、 点应是 （ ） A. 仍能滑到 C 点 B. 比 C 高的某处 C. 比 C 低的某处 D.上述情况都有可能 答案：C 37. （江苏省苏北四市（江苏省苏北四市 2008 年高三第三次调研试题）年高三第三次调研试题）在磁感应强度为B的匀强磁场中, 有一与磁场方向垂直长度为L金属杆aO,已知ab=bc=cO=L/3,a、c与磁场中以O为圆心的 同心圆(都为部分圆弧)金属轨道始终接触良好.一电容为C的电容器接在轨道上,如图所示, 当金属杆在与磁场垂直的平面内以O为轴,以角速度 顺时针匀速转动时:（ ） A.Uac=2Ub0 B.Uac=2Uab C.电容器带电量Q 2 4 9 BLC D.若在e

31、O间连接一个电压表,则电压表示数 为零 答案：AC 38.（江苏省南通市江苏省南通市 2007-20082007-2008 学年度第一学期期末调研考试学年度第一学期期末调研考试） 如图所示，相距均为 d 的的三条水平虚线 L1与 L2、L2与 L3之间 分别有垂直纸面向外、向里的匀强磁场，磁感应强度大小均为 B。一个边长也是 d 的正方形导线框，从 L1上方一定高处由静止 开始自由下落，当 ab 边刚越过 L1进入磁场时，恰好以速度 v1做 匀速直线运动；当 ab 边在越过 L2运动到 L3之前的某个时刻，线 框又开始以速度 v2做匀速直线运动，在线框从进入磁场到速度 变为 v2的过程中，设线

32、框的动能变化量大小为Ek，重力对线框 做功大小为 W1，安培力对线框做功大小为 W2，下列说法中正确 的有（ ） A在导体框下落过程中，由于重力做正功，所以有 v2v1 B从 ab 边进入磁场到速度变为 v2的过程中，线框动能的变化量大小为 EkW2W1 C从 ab 边进入磁场到速度变为 v2的过程中，线框动能的变化量大小为 EkW1W2 D从 ab 边进入磁场到速度变为 v2的过程中，机械能减少了 W1+Ek o a b c d e ab cd L1 d d L2 L3 a b B MN P Q R L C 答案：BD 39.（江苏省南通市（江苏省南通市 2008 届高三第二次调研测试）届高

33、三第二次调研测试）如图，矩形裸 导线框 abcd 的长边长度为 2L，短边的长度为 L，在两短边上均接有 电阻R，其余部分电阻不计。导线框一长边与 x 轴重合，左边的坐标 x = 0，线框内有一垂直于线框平面的匀强磁场，磁场的磁感应强度为 B。一质量为 m、电阻也为 R 的光滑导体棒 MN 与短边平行且与长边 接触良好。开始时导体棒静止于 x = 0 处，从 t = 0 时刻起，导体棒 MN 在沿 x 轴正方向的一拉力作用下，从 x = 0 处匀加速运动到 x = 2L 处。则导体棒 MN 从 x = 0 处运动到 x = 2L 处的过程中通过导体棒的电量为（ ） A 2 8 3 BL R B

34、 2 4 3 BL R C 2 2 3 BL R D 2 2BL R 答案：C 40.（20082008 年苏、锡、常、镇四市高三教学情况调查二年苏、锡、常、镇四市高三教学情况调查二）如图所示，MN和PQ为处于同一 水平面内的两根平行的光滑金属导轨，导轨的电阻不计垂直导轨放置一根电阻不变的金 属棒ab，金属棒与导轨接触良好N、Q端接理想变压器的原线圈，理想变压器的输出端有 三组副线圈，分别接电阻元件R、电感元件L（电阻不为零）和电容元件C在水平金属导 轨之间加竖直向下的磁感应强度随时间均匀增加的匀强磁场，若用IR、IL、Ic 分别表示通 过R、L和C的电流，则下列判断正确的是（ ） A若ab棒

35、静止，则IR=0、IL=0、IC=0 B在ab棒向左匀速运动过程中， IR0、IL0、IC0 C在ab棒向左匀速运动过程中， IR0、IL0、IC=0 D在ab棒向左匀加速运动过程中，则 IR0、IL0、IC=0 答案：AC 二、计算题二、计算题 41(湖南省道县试验学校湖南省道县试验学校 2009 届高三物理阶段性测试届高三物理阶段性测试)如图所示，两根平行的光滑长 导轨处于同一水平面内，相距为 L。导轨左端用阻值为 R 的电阻相连，导轨的电阻不计， 导轨上跨接一电阻为 r 的金属杆，质量为 m，整个装置放在竖直向下的匀强磁场中，磁感 应强度为 B，现对杆施加一水平向右的恒定拉力 F，使它由

36、静止开始运动。求 （1）当杆的速度为 时，杆的加速度 （2）杆稳定时的速度 （3）若杆从静止到达稳定的过程中，杆运动的距离为 S，则此过程回路中产生的热量为 多少。 解析：（1） 22 ()() BlB L FF RrRr 安 由牛顿第二定律得：F-F安=ma 所以： 22 () FB L a mm Rr （2）稳定时， 22 () m B L F Rr 得： 22 () m F Rr B L R B r F （3）由能量守恒关系： 2 1 2 m FSmQ 得： 22 44 () 2 FRr QFS mB L 42.（江苏省南通市（江苏省南通市 2007-2008 学年度第一学期期末调研考试

37、）学年度第一学期期末调研考试）如图甲所示，空间存在 B=0.5T，方向竖直向下的匀强磁场，MN、PQ 是相互平行的粗糙的长直导轨，处于同一水 平面内，其间距 L=0.2m，R 是连在导轨一端的电阻，ab 是跨接在导轨上质量 m=0.1kg 的 导体棒，从零时刻开始，通过一小型电动机对 ab 棒施加一个牵引力 F，方向水平向左，使 其从静止开始沿导轨做加速=运动，此过程中棒始终保持与导轨垂直且接触良好，图乙是棒 的速度一时间图象，其中 OA 段是直线，AC 是曲线，DE 是曲线图象的渐近线小型电动机在 12s 末达到额定功率 P=4.5W，此后功率保持不变。除 R 以外，其余部分的电阻均不计，

38、g=10 ms2。 求导体棒在 012s 内的加速度大小 求导体棒与导轨间的动摩擦因数及电阻 R 的阻值 若 t=17s 时,导体棒 ab 达最大速度,且 017s 内共发生位移 100m,试求 12s17s 内 R 上 产生的热量是多少? 解析：由图中可得 12s 末的速度为 V1=9m/s，t1=12s 导体棒在 012s 内的加速度大小为 2 1 1 0 0 75 / V a.m s t 设金属棒与导轨间的动摩擦因素为 . A 点有 E1=BLV1 感应电流 1 1 E I R 由牛顿第二定律 111 FmgBI Lma 则额定功率为 1 1m PFV 将速度 v=9m/s，a=0.75

39、m/s2和最大速度 Vm=10m/s，a=0 代入。 可得 =0.2 R=0.4 012s 内导体棒匀加速运动的位移 s1=v1t1/2=54m 1217s 内导体棒的位移 s2=100-54=46m 由能量守恒Q=Pt2-m（v22-v12）/2-mg s2=12.35J。 43 （山东嘉祥一中（山东嘉祥一中 2008 年年 5 月高考仿真模拟）月高考仿真模拟）两根相距 为 L 的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边 在同一水平面内，另一边垂直于水平面质量均为 m 的金属细杆 ab、cd 与导轨垂直接触 形成闭合回路，杆与水平和竖直导轨之间有相同的动摩擦因数 ，导轨电阻不计，回路总

40、 电阻为 2R，整个装置处于磁感应强度大小为 B、方向竖直向上的匀强磁场中当 ab 杆在 平行于水平导轨的拉力作用下沿导轨向右匀速运动时，cd 杆也正好以某一速度向下做匀速 运动，设运动过程中金属细杆 ab、cd 与导轨接触良好，重力加速度为 g，求： （1）ab 杆匀速运动的速度 v1； （2）ab 杆所受拉力 F； （3）ab 杆以 v1匀速运动时，cd 杆以 v2（v2已知）匀速运动，则在 cd 杆向下运动 h 过 程中，整个回路中产生的焦耳热 解析：（1）ab 杆向右运动时，ab 杆中产生的感应电动势方向为 ab， 大小为 1 EBLv cd 杆中的感应电流方向为 dc，cd 杆受到的

41、安培力方向水平向右 安培力大小为 22 11 22 BLvB L v FBILBL RR 安 cd 杆向下匀速运动，有mgF 安 解、两式，ab 杆匀速运动的速度为 1 v= 22 2Rmg B L （2）ab 杆所受拉力 FFmg 安 22 1 2 B L v R +mg 2 1 mg （3）设 cd 杆以 2 v速度向下运动h过程中，ab 杆匀速运动了s距离， 12 sh t vv ， 1 2 hv s v 整个回路中产生的焦耳热等于克服安培力所做的功 QF s 安 22 1 2 B L v s R = 22 1 2 B L v R 1 2 hv v = 2 222 2 2()mghR v

42、 B L 44 （江苏省南通市（江苏省南通市 2008 届高三第三次调研测试）届高三第三次调研测试）如图所示，两足够长平行光滑的金属 导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角30，导轨上端跨接一定值电阻R， 导轨电阻不计整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，长为L的金属棒cd垂直于 MN、PQ放置在导轨上，且与导轨保持电接触良好，金属棒的质量为m、电阻为r，重力加 速度为g，现将金属棒由静止释放，当金属棒沿导轨下滑距离为s时，速度达到最大值 vm求： （1）金属棒开始运动时的加速度大小； （2）匀强磁场的磁感应强度大小； （3）金属棒沿导轨下滑距离为s的过程中，电阻R上产生的电热 M P

43、Q c N d R 解析：（1）金属棒开始运动时的加速度大小为a，由牛顿第二定律有 sinmgma 解得 sinag （2）设匀强磁场的磁感应强度大小为B，则金属棒达到最大速度时 产生的电动势 cos m EBLv 回路中产生的感应电流 E I Rr 金属棒棒所受安培力 FBIL cd棒所受合外力为零时，下滑的速度达到最大，则 cossinFmg 由式解得 12() 3 m mg Rr B Lv （3）设电阻R上产生的电热为Q，整个电路产生的电热为Q总，则 2 1 sin 2 m mgsmvQ 总 R QQ Rr 总 由式解得 2 () 2() m mR gsv Q Rr 45 （江苏省盐城市

44、（江苏省盐城市 2008 年高三第二次调研考试）年高三第二次调研考试）如图所 示,水平虚线L1、L2之间是匀强磁场,磁场方向水平向里，磁 场高度为h。竖直平面内有一等腰梯形线框，底边水平，其 上下边长之比为 5:1，高为 2h。现使线框 AB 边在磁场边界 L1的上方 h 高处由静止自由下落，当 AB 边刚进入磁场时加 速度恰好为 0，在 DC 边刚进入磁场前的一段时间内，线框做 匀速运动。求: （1）DC 边刚进入磁场时，线框的加速度 （2）从线框开始下落到 DC 边刚进入磁场的过程中，线 框的机械能损失和重力做功之比 解析：(1)设 AB 边刚进入磁场时速度为0,线框质量为 m、电阻为 R

45、，AB=l ,则 CD=5 l L2 1 h h B h A B h C A B h D C A B h L1 则 mgh= 2 1 m02 AB 刚进入磁场时有， R lB 0 22 =mg 设线框匀速运动时速度为1 E 感= 1 B(L-) tB SB S = tttt 上下1 =B(2l)1 线框匀速运动时有 R lB 1 22 )2( =mg；得出1= 0/4 CD 刚进入磁场瞬间，E感=B(3l)1 FI=9mg/4 a=5g/4 (2)从线框开始下落到 CD 边进入磁场前瞬间，根据能量守恒定律得： mg(3h)-Q= 2 1 m12 机械能损失E=Q= 16 47 mgh 所以，线

46、框的机械能损失和重力做功之比E：WG = 47：48 46 （江苏省金陵中学（江苏省金陵中学 20072008 学年高三一轮复习检测一）学年高三一轮复习检测一）如图所示，平行导轨 MN 和 PQ 相距 0.5m，电阻可忽略，摩擦不计，其水平部分 QSTN 置于磁感应强度大小为 0.60T、方向竖直向上的匀强磁场中，倾斜部分 PSTM 处没有磁场，两部分平滑对接，其上 搁有两根导体棒 a、b,b 垂直于水平导轨放置，a 垂直于倾斜导轨放置，已知细导体棒 a 和 b 质量均为 0.20kg，在导轨间部分的电阻均为 0.15,a 棒从斜轨上高为 0.50m 处无初 速释放，而 b 棒始终被拴接在距

47、ST 线 1m 处不动。求： （1）此后过程中，回路的最大电流是多少？ （2）a 棒下滑后会与 b 棒相撞吗？请写出你的论证过程。 解析：（1）a 棒在没有磁场的倾斜轨道上下滑 时，机械能守恒，进入水平轨道时 a 棒的速度 vm，vm=smgh/1050 . 0 1022 此时 a 棒速度最大，进入磁场切割磁感线，产 生的感应电流最大 A R BLv R L m 1 16. 02 15 . 060. 0 2 （2）不会。A 棒减速到零时，BiLt=mv0 , 00 mv R BLmvmLq 总 M N B 甲乙 0 I/A t/s123645 0.2 0.4 0.6 0 mv R L BL x

48、 总 解得 x=2/3m1m 47 （江苏省连云港市（江苏省连云港市 2008 届高三第一次调研考试）届高三第一次调研考试） 如图甲所示，一边长 L=2.5m、质 量 m=0.5kg 的正方形金属线框，放在光滑绝缘的水平面上，整个装置放在方向竖直向上、 磁感应强度 B=0.8T 的匀强磁场中，它的一边与磁场的边界 MN 重合。在水平力 F 作用下由 静止开始向左运动，经过 5s 线框被拉出磁场。测得金属线框中的电流随时间变化的图像如 乙图所示，在金属线框被拉出的过程中。 求通过线框导线截面的电量及线框的电阻； 写出水平力 F 随时间变化的表达式； 已知在这 5s 内力 F 做功 1.92J，那

49、么在此过程中，线框产生的焦耳热是多少？ 解析：根据 q =It，由 It 图象得：q =1.25C 又根据I RtR E Rt BL2 得 R = 4 由电流图像可知，感应电流随时间变化的规律：I0.1t 由感应电流 R vBL I ，可得金属框的速度随时间也是线性变化的，t. BL RI v20安安 线框做匀加速直线运动，加速度 a = 0.2m/s2 （1 分） 线框在外力 F 和安培力 FA作用下做匀加速直线运动， 得力 F（0.2 t0.1）N t5s 时，线框从磁场中拉出时的速度 v5 = at =1m/s 线框中产生的焦耳热671 2 1 2 5 .vmWQ安安J 48 （江苏省徐

50、州市（江苏省徐州市 20072008 学年度高三第一次质量检测）学年度高三第一次质量检测）如图所示，MN、PQ 是 相互交叉成 60角的光滑金属导轨，O 是它们的交点且接触良好两导轨处在同一水平面内， 并置于有理想边界的匀强磁场中(图中经过 O 点的虚线即为磁场的左边界)导体棒 ab 与导 轨始终保持良好接触，并在弹簧 S 的作用下沿导轨以速度 v0向左匀速运动已知在导体棒 运动的过程中，弹簧始终处于弹性限度内磁感应强度的大小为 B，方向如图当导体棒 运动到 O 点时，弹簧恰好处于原长，导轨和导体棒单位长度的电阻均为 r，导体棒 ab 的质 量为 m求： （1）导体棒 ab 第一次经过 O 点

51、前，通过它的电流大小； （2）弹簧的劲度系数 k； （3）从导体棒第一次经过 O 点开始直到它静止的过程中，导体棒 ab 中产生的热量 a b O M N S P Q 解析：（1）设 ab 棒在导轨之间的长度为 l，由欧姆定律得 r Bv lr Blv I 33 00 （2）设 O 点到 ab 棒距离为 x，则 ab 棒的有效长度 l =2xtan30=x 3 32 ab 棒做匀速运动，lBIkx r vB x x r Bv B x lBI k 9 32 3 32 30 2 0 （3）裸导线最终只能静止于 O 点，故其动能全部转化为焦耳热，即 2 0 2 1 mvQ 则 63 2 0 mvQ

52、Qab 49(2008 年镇江市第三次高三年级模拟考试年镇江市第三次高三年级模拟考试)随着越来越高的摩天大楼在各地的落成， 至今普遍使用的钢索悬挂式电梯已经渐渐地不适用了这是因为钢索的长度随着楼层的增 高而相应增加，这样这些钢索会由于承受不了自身的重量，还没有挂电梯就会被扯断为 此，科学技术人员正在研究用磁动力来解决这个问题如图所示就是一种 磁动力电梯的模拟机，即在竖直平面上有两根很长的平行竖直轨道，轨道 间有垂直轨道平面的匀强磁场 B1和 B2，且 B1和 B2的方向相反，大小相等， 即 B1= B2=1T,两磁场始终竖直向上作匀速运动电梯桥厢固定在如图所示的 一个用超导材料制成的金属框 a

53、bcd 内（电梯桥厢在图中未画出） ，并且与 之绝缘电梯载人时的总质量为 5103kg，所受阻力 f=500N，金属框垂直 轨道的边长 Lcd =2m，两磁场的宽度均与金属框的边长 Lac相同，金属框整 个回路的电阻 R=9.5104，假如设计要求电梯以 v1=10m/s 的速度向上 匀速运动，那么， （1）磁场向上运动速度 v0应该为多大？ （2）在电梯向上作匀速运动时，为维持它的运动，外界必须提供能量， 那么这些能量是由谁提供的？此时系统的效率为多少？ 解析：（1）当电梯向上用匀速运动时，金属框中感应电流大小为 R vvLB I cd )(2 101 金属框所受安培力 cd ILBF 1

54、2 M/kg 0 0.10.20.3 0.40.5 V(m/s) 4 2 6 8 10 安培力大小与重力和阻力之和相等，所以 fmgF 由式求得：v0=13m/s. （2）运动时电梯向上运动的能量由磁场提供的 磁场提供的能量分为两部分，一部分转变为金属框的内能，另一部分克服电梯的重力和 阻力做功当电梯向上作匀速运动时，金属框中感应电流由得：I =1.26104A 金属框中的焦耳热功率为：P1 = I2R =1.51105W 而电梯的有用功率为：P2 = mgv1=5105W 阻力的功率为：P3 = f v1=5103W 从而系统的机械效率=100 321 2 PPP P =76.2 50(2008-2009 年度棉湖中学高三平时考试年度棉湖中学高三平时考试)如图所示，两根与水平面成 30角的足 够长光滑金属导轨平行放置，导轨间距为 L1m，导轨底端接有阻值为 1 的电阻 R，导 轨的电阻忽略不计。整个装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面斜向上，磁感应 强度 B1T。现有一质量为 m0.2 kg、电阻不计的金属棒用细绳通过光滑滑轮与质量为 M0.5 kg 的物体相连，细绳与导轨平面平行。将金属棒与 M 由静止释放，棒沿导轨运动 了 2 m 后开始做匀速运动。运动过程中，棒与导轨始终保